IS400TCASH1ADC jest ważnym komponentem PCAA (Core Analog I/O Pack) w systemie sterowania GE Mark VIe, należącym w szczególności do listwy zaciskowej serii TCAS . Jako interfejs sygnału polowego modułu PCAA, ta listwa zaciskowa zapewnia terminale klientów i trasowanie sygnałów, skutecznie i niezawodnie przesyłając różne sygnały analogowe z urządzeń obiektowych, takich jak turbiny gazowe i sprężarki – w tym termopary, przetworniki 4–20 mA, LVDT (liniowe transformatory różnicowe o zmiennej charakterystyce), serwonapędy i czujniki częstotliwości impulsów – do analogowych płytek przetwarzających BCAA i BCAB wewnątrz PCAA.
IS400TCASH1ADC można stosować w systemach simpleksowych i TMR (potrójnie modułowych) , spełniając wymagania przemysłowe w zakresie wysokiej dostępności i wysokiego bezpieczeństwa. Otrzymuje on zasilanie sterujące 28 V DC przez złącze P5 i dostarcza zasilanie 28 V DC do listwy zaciskowej JGPA poprzez złącze P4 w celu zakończenia ekranowania kabla obiektowego. Jednocześnie IS400TCASH1ADC łączy się z listwą zaciskową TCAT za pomocą dwóch 68-pinowych złączy kablowych (P1 i P2), aby uzyskać rozproszenie sygnału i dystrybucję sygnału pojedynczego pola do jednego lub trzech modułów PCAA.
W ramach modułu PCAA – najmniej wymiennej jednostki (LRU) – IS400TCASH1ADC współpracuje z płytą główną BCAA, płytą interfejsu BCAB i płytą procesora BPPx. Moduł wykorzystuje technologię montażu powierzchniowego, zapewniającą dobrą odporność na wibracje, temperaturę i zakłócenia elektromagnetyczne i działa w trudnych warunkach przemysłowych w temperaturach od -30°C do 65°C.
II. Struktura sprzętu i interfejsy
2.1 Wymiary fizyczne i montaż
Fizyczne wymiary IS400TCASH1ADC są zgodne ze standardowymi modułami TCAS:
Wysokość: 8,26 cm (3,25 cala)
Szerokość: 4,19 cm (1,65 cala)
Głębokość: 12,1 cm (4,78 cala)
W module zastosowano wtykowe listwy zaciskowe typu europejskiego, ułatwiające okablowanie i konserwację w miejscu instalacji. Podczas instalacji moduł PCAA jest bezpiecznie montowany w szafie lub na panelu; IS400TCASH1ADC, będący częścią PCAA, jest mocowany jako całość i nie trzeba go oddzielnie usuwać.
2.2 Główne złącza
Złącze |
Typ |
Opis |
P5 |
3-pinowe złącze zasilania |
Wejście zasilania 28 V DC dla całego modułu PCAA i listwy zaciskowej. Uwaga: zasilanie jest doprowadzane bezpośrednio przez to złącze, a nie przez normalne złącze zasilania na płycie procesora. |
P4 |
Złącze wyjściowe zasilania |
Zapewnia zasilanie 28 V prądu stałego do listwy zaciskowej JGPA w celu uziemienia ekranu kabla obiektowego. |
P1/P2 |
68-stykowe złącza o dużej gęstości |
Podłącz do listwy zaciskowej TCAT w celu rozgałęzienia sygnału (dystrybucja jednego sygnału polowego do jednego lub trzech modułów PCAA w trybie simplex lub TMR). |
ENET1 / ENET2 |
Interfejsy Ethernet RJ‑45 |
Podstawowe i redundantne interfejsy sieciowe IONet umożliwiające szybką wymianę danych ze sterownikiem. |
Terminale 120 Euro |
Wtykowe zaciski skrzynkowe |
Do okablowania sygnałowego urządzeń obiektowych; obsługują przewody pełne, skręcone i przewody z tulejkami. |
2.3 Specyfikacje okablowania terminala
Zaciski Euro modułu IS400TCASH1ADC obsługują następujące typy przewodów i przekroje:
Typ przewodnika |
Minimalny przekrój |
Maksymalny przekrój |
Solidny przewodnik |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Skręcony dyrygent |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Przewód linkowy z tulejką i tuleją z tworzywa sztucznego |
0,25 mm² |
2,5 mm² |
Przewód linkowy z tulejką bez tulejki z tworzywa sztucznego |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
Specyfikacja AWG |
24AWG |
12 AWG |
III. Typy sygnałów i alokacja wejść/wyjść
IS400TCASH1ADC obsługuje główne zadania związane z dostępem do sygnału po stronie terminala PCAA. Zgodnie z tabelą przypisania sygnałów (zaciski PCAA) w załączonym dokumencie, sygnały podłączone bezpośrednio do tej listwy zaciskowej obejmują:
3.1 Sygnały podłączone bezpośrednio do IS400TCASH1ADC
Liczba sygnałów |
Typ sygnału |
Śruby na sygnał |
25 |
Wejścia termoparowe (obsługują typy E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Wejścia analogowe 4–20 mA |
2 |
2 |
Konfigurowalne wejścia analogowe 4–20 mA lub ±10 V |
2 |
2 |
Wyjścia analogowe 4–20 mA |
2 |
1 |
Moc wyjściowa ±12 V prądu stałego (50 mA) |
2 |
6 |
Wyjścia wzbudzenia LVDT (7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Wyjścia sterownika cewki serwa (±10 mA) |
2 |
3 |
Wspólne połączenia (COM) |
1 |
2 |
Wejścia częstości impulsów TTL (z mocą czujnika) |
2 (w tym moc) |
3.2 Sygnały przesyłane za pośrednictwem TCAT (uczestniczy również IS400TCASH1ADC)
Liczba sygnałów |
Typ sygnału |
Śruby na sygnał |
12 |
Wentylowane wejścia sejsmiczne (czujniki prędkości) |
2 |
24 |
Wentylowane wejścia analogowe 4–20 mA (z TCAT) |
2 |
12 |
Moc wyjściowa 24 V (po 25 mA dla przetworników) |
2 |
3 |
Głosowanie wyjść 4–20 mA (do zastosowań TMR) |
2 |
12 |
Wentylowane sygnały zwrotne LVDT |
2 |
2 |
Wejścia częstotliwości impulsów magnetycznych z wentylatorem (przepływomierz serwo) |
2 |
1 |
Wejście przekaźnika samobójstwa serwa (dla pierwszych dwóch wyjść serwa) |
2 |
IV. Specyfikacje dokładności sygnału
Typ sygnału |
Określona dokładność (w tym wszystkie błędy) |
Typowa dokładność (przy 25°C) |
Wejścia termopary |
±0,10% pełnej skali (-13,8 do +45,5 mV) |
±0,06% |
Wejścia analogowe 4–20 mA |
±0,25% |
±0,10% |
Wejścia analogowe 0–10 V |
±0,50% |
±0,20% |
Wejścia impulsowe/przepływowe |
±0,05% odczytu |
— |
Wejścia sejsmiczne (szczyt ±1,5 V) |
±2,00% |
±0,90% |
Wejścia LVDT (0–7,07 Vrms) |
±1,00% |
±0,25% |
Wejścia monitora wzbudzenia LVDT |
±1,00% |
±0,55% |
Wyjście wzbudzenia LVDT |
7 Vrms ±5,00% |
±3,00% |
Wyjście serwa (±10 mA) |
±3,50% |
±0,70% |
Wyjście analogowe 4–20 mA |
±0,75% |
±0,43% |
Moc wyjściowa 24 V |
24 V prądu stałego ±0,5% (0–25 mA) |
— |
V. Konfiguracja i obsługa
Każdy analogowy kanał wejściowy w IS400TCASH1ADC posiada zworkę (JP1 do JP12) służącą do wyboru, czy zacisk powrotny jest uziemiony (GND) , czy bezpotencjałowy (OPEN) . Domyślna pozycja to OTWARTA. Dla wejść analogowych 11 i 12, za pomocą dodatkowych zworek (JP13, JP14) można wybrać pomiędzy MA (tryb 4–20 mA z rezystorem obciążającym 250 Ω) a VOLT (tryb napięcia ±10 V, rezystor obciążający usunięty).
Powiązana płytka JGPA zapewnia dwanaście zacisków wyjściowych 24 V prądu stałego, z których każdy może zasilać jeden dwuprzewodowy przetwornik 4–20 mA.
5.2 Konfiguracja wyjścia serwa
Każde z sześciu wyjść serwo można skonfigurować za pomocą zworek (JP15 do JP20) jako:
Pierwsze dwa wyjścia serwo (Servo 1 i Servo 2) dodatkowo zapewniają zewnętrzną funkcję samobójczą poprzez zaciski 107 i 108 (SVRL1, SVRL2). Kiedy zewnętrzny styk zamyka się na tych zaciskach, obwód serwonapędu jest odłączany od regulatora cyfrowego, a zawór jest zamykany poprzez rezystor ograniczający prąd (stałe wyjście 15 mA) w celu zapewnienia reakcji zabezpieczającej.
5.3 Układ serwo pozycjonowania LVDT
IS400TCASH1ADC odbiera sygnały strony wtórnej z czujników LVDT za pośrednictwem listwy zaciskowej TCAT. Sygnały te są kondycjonowane przez płytkę akwizycyjną BCAA, przekształcane na napięcie stałe i odczytywane przez procesor poprzez przetworniki A/D. Oprogramowanie sprzętowe PCAA może obsługiwać do sześciu niezależnych cyfrowych regulatorów serwo, każdy pracujący z częstotliwością próbkowania 100 Hz . Sygnał wyjściowy regulatora jest zapisywany do przetwornika cyfrowo-analogowego, który następnie dostarcza polecenie prądowe dla analogowego regulatora prądu.
Kalibrację LVDT przeprowadza się za pomocą oprogramowania ToolboxST: użytkownik ustawia zawór w pozycji całkowicie zamkniętej i całkowicie otwartej, a oprogramowanie automatycznie rejestruje odpowiednie wartości Vrms (MinVrms / MaxVrms). Skalibrowane wartości służą do przeliczenia wartości skutecznej Vrm w czasie rzeczywistym na procent pozycji wynoszący 0–100%.
5.4 Kompensacja termopar i zimnych końcówek
Każdy moduł PCAA zawiera wbudowany czujnik temperatury zimnego złącza do kompensacji złącza odniesienia termopary. Jeśli lokalny czujnik ulegnie awarii, wartość rezerwową (CIBackup) lub zdalną wartość złącza zimnego dostarczaną przez sterownik (CJRemote) . można skonfigurować Wszystkie wejścia termopary posiadają obwód wykrywania polaryzacji z rozwartym przewodem: po otwarciu termopary sygnał jest odchylany do pełnej skali ujemnej, co ułatwia diagnostykę.
VI. Diagnostyka i alarmy
Jako część modułu PCAA, IS400TCASH1ADC zapewnia kompleksowe możliwości autodiagnostyki. Poniżej przedstawiono typowe alarmy ściśle powiązane z tą listwą zaciskową (w oparciu o alarmy specyficzne dla PCAA w załączonym dokumencie):
Kod alarmowy |
Opis |
Możliwa przyczyna |
Rozwiązanie |
33-67 |
Termopara niezdrowa |
Wejście miliwoltowe przekracza zakres; skonfigurowano nieprawidłowy typ; otwarty drut; napięcie błądzące |
Sprawdź okablowanie i ekranowanie; zmierzyć sygnał miliwoltowy; sprawdź, czy typ TC jest zgodny z konfiguracją |
68 |
Złącze zimne jest niezdrowe, korzystam z kopii zapasowej |
Lokalny sygnał zimnego złącza TCAS poza zakresem (-50 do 85°C) |
Sprawdź temperaturę; jeśli jest w normie, możliwa awaria czujnika złącza zimnego – wymienić moduł PCAA |
69-80 |
Nieprawidłowe wejście analogowe TCAS |
Nieprawidłowe lub brakujące wzbudzenie nadajnika; uszkodzony nadajnik; niedopasowanie konfiguracji zworek; wejście poza zakresem |
Sprawdź okablowanie i urządzenie; sprawdź zworkę masową; sprawdzić sygnał wejściowy w zakresie 3,0–21,5 mA, ±10,5 V |
81‑104 |
Nieprawidłowe wejście analogowe TCAT |
Jak wyżej, plus kable TCAT-PCAA nie do końca osadzone |
Sprawdź, czy kable są dokręcone; sprawdź, czy połączenia P1/P2 są bezpieczne |
117-122 |
Wzbudzenie LVDT nie powiodło się |
Zwarcie doziemne wzbudzenia; awaria okablowania obiektowego lub czujnika LVDT; wewnętrzna awaria sprzętu |
Sprawdź okablowanie i ekranowanie wzbudzenia LVDT; sprawdź czujnik LVDT; w przypadku awarii sprzętu wymienić PCAA |
123-134 |
Napięcie wzbudzenia LVDT poza zakresem |
Rzeczywiste napięcie wzbudzenia odbiega o >±10% od ExcitMonCal |
Zmierz napięcie wzbudzenia; ponownie skalibrować serwo; zastąpić PCAA |
135-146 |
Pozycja LVDT poza limitem |
Problem ze wzbudzeniem LVDT; awaria czujnika; nieskalibrowany; Nieprawidłowo ustawione MinVrms/MaxVrms |
Sprawdź okablowanie i czujnik LVDT; ponownie skalibrować; sprawdź, czy ExcitSelect pasuje do źródła wzbudzenia |
155-160 |
Serwo wyłączone: błąd konfiguracji |
Wejście pozycji/przepływu/ciśnienia regulatora podłączone do nieużywanego kanału |
Sprawdź parametry konfiguracyjne; upewnij się, że wejścia są podłączone do włączonych czujników |
161-166 |
Aktywne samobójstwo wyjścia serwa |
Sprzężenie zwrotne poza zakresem; nadmierny błąd pomiędzy żądanym prądem a sprzężeniem zwrotnym |
Sprawdź połączenia czujnika położenia i integralność mechaniczną; sprawdź pętlę wyjściową serwa pod kątem przerwy lub zwarcia |
217 |
Konfiguracja TCAT i niedopasowanie sprzętu |
TCAT skonfigurowany w ToolboxST, ale nie podłączony; TCAT podłączony, ale nie skonfigurowany; kable zamienione |
Sprawdź, czy konfiguracja jest zgodna ze sprzętem; sprawdź, czy kable P1/P2 nie są zamienione miejscami; ponownie dokręcić kable i zapewnić uziemienie; i wyłącz, aby wyczyścić |
218 |
Niezgodność typu złącza TCAT P1/P2 |
Typy połączeń (R/R, S/S, T/T) nie są zgodne |
Sprawdź połączenia kablowe P1/P2 pomiędzy TCAT i TCAS, aby zapewnić spójność typu |
VII. Kluczowe punkty dotyczące instalacji i obsługi
7.1 Kroki instalacji
Bezpiecznie zamontuj moduł PCAA (który zawiera listwę zaciskową IS400TCASH1ADC).
Podłącz złącze zasilania JGPA do złącza P4 na PCAA.
Jeśli używasz TCAT, podłącz moduł PCAA do listwy zaciskowej TCAT za pomocą dwóch 68-pinowych kabli do złączy P1 i P2 (pasujących do PR1/PR2, PS1/PS2 lub PT1/PT2 w TCAT). Dokręcaj palcami wyłącznie śruby mocujące kabel, aby zapewnić prawidłowe uziemienie kabla. Niedokręcenie może uniemożliwić PCAA odczytanie elektronicznego identyfikatora TCAT i pogorszyć jakość sygnału.
Podłącz jeden lub dwa kable Ethernet w zależności od konfiguracji systemu. Gdy używane jest pojedyncze połączenie IONet, moduł działa na dowolnym porcie. Jeśli używane są połączenia podwójne, standardową praktyką jest podłączenie ENET1 do sieci powiązanej ze sterownikiem R.
Sprawdź uziemienie zacisków ekranu JGPA. W większości zastosowań są one uziemiane poprzez blachę montażową. Jeśli wymagane jest niezależne uziemienie ekranu, należy zapewnić odpowiedni przewód uziemiający pomiędzy jednym lub większą liczbą zacisków JGPA a wymaganym potencjałem uziemienia ekranu.
Podłącz zasilanie modułu poprzez złącze P5 i sprawdź kontrolki zasilania i stanu Ethernetu.
W razie potrzeby użyj aplikacji ToolboxST do skonfigurowania parametrów PCAA i IS400TCASH1ADC.
7.2 Ważne uwagi
Zasilanie : Moduł musi być zasilany napięciem 28 V DC bezpośrednio ze złącza P5; nie zasilaj go przez złącze zasilania płyty procesora.
Demontaż kabla 68-pinowego : Podczas odłączania kabli upewnij się, że sześciokątne słupki w złączach montowanych na płycie nie obracają się podczas wykręcania śrub skrzydełkowych, aby uniknąć uszkodzenia złączy.
Uziemienie : Kable P1/P2 muszą być odpowiednio uziemione; w przeciwnym razie może to mieć wpływ na odczyt elektronicznego identyfikatora i dokładność sygnału analogowego.
Ostrzeżenie dotyczące konfiguracji : Nie zmieniaj arbitralnie parametru ThermCplUnit w ToolboxST, ponieważ zmienia to jednostki inżynieryjne sygnałów termopary widziane w kodzie aplikacji i może mieć wpływ na logikę aplikacji i wyświetlacze HMI.
